膜分離技術(shù)與高性能水處理膜材料上市公司

敖 廣

（一輕研究所408室 北京）

一、膜分離技術(shù)

1.膜分離技術(shù)定義

膜分離技術(shù)是一種在某種驅(qū)動(dòng)力的作用下，利用特定膜材料的透過性能，實(shí)現(xiàn)對水中的離子、分子和雜質(zhì)分離的技術(shù)。

主要分為反滲透（簡稱RO）、納濾（簡稱NF）、微孔過濾（簡稱MF）、超濾（簡稱 UF）和電滲析（簡稱 ED）、滲透蒸發(fā)（簡稱PV）、液膜分離（簡稱LM）等。與傳統(tǒng)的分離過程相比有著不可比擬的特點(diǎn)和優(yōu)越性。它們的區(qū)分是根據(jù)膜層所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的額定孔徑范圍作為區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則微孔膜（MF）的額定孔徑范圍為 0.02～10 μm；超濾膜（UF）為0.001～0.02 μm；反滲透膜（RO）為 0.0001～0.001 μm。

2.膜技術(shù)狀態(tài)

（1）反滲透膜（Reverse Osmosis Membrane，RO），中文意思是逆滲透或者反滲透。一般水的流動(dòng)方式是由低濃度流向高濃度，水一旦加壓后，將由高濃度流向低濃度，亦即所謂反滲透原理：由于RO膜的孔徑是頭發(fā)絲的一百萬分之五（0.0001 μm），一般肉眼無法看到，細(xì)菌、病毒是它的5000倍，因此，只有水分子及部分有益人體的礦物離子能夠通過，其他雜質(zhì)及重金屬均由廢水管排出。

最早應(yīng)用于海水淡化，自20世紀(jì)70年代進(jìn)入海水淡化市場后發(fā)展十分迅速，RO用膜和組件已相當(dāng)成熟，組件脫鹽率高達(dá)99.8%以上。近年來，應(yīng)用RO反滲透膜海水淡化的本體能耗在3 kW·h/m3以下，成為從海水制取飲用水最廉價(jià)的方法。RO還廣泛用于苦咸水淡化以及純水和超純水的制備，成為經(jīng)濟(jì)的制備工藝過程。純水和超純水的制備在電子、電力、化工、石化、醫(yī)藥、飲料、食品、冶金等各行業(yè)廣泛采用；苦咸水淡化在西部大開發(fā)中將進(jìn)一步發(fā)揮作用。同時(shí)RO反滲透技術(shù)已應(yīng)用于電鍍、礦山、放射、垃圾滲濾液等廢水的濃縮處理，以及水回用或達(dá)標(biāo)排放等。

（2）超濾膜（Ultra Filtration Membrane，UF）。一種孔徑規(guī)格一致，額定孔徑范圍為0.001～0.02 μm的微孔過濾膜。采用超濾膜以壓力差為推動(dòng)力的膜過濾方法為超濾膜過濾。超濾膜大多由醋酯纖維或與其性能類似的高分子材料制得。最適于處理溶液中溶質(zhì)的分離和增濃，也常用于其他分離技術(shù)難以完成的膠狀懸浮液的分離，其應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大。超濾膜的制膜技術(shù)，即獲得預(yù)期尺寸和窄分布微孔的技術(shù)是極其重要的。孔的控制因素較多，如根據(jù)制膜時(shí)溶液的種類和濃度、蒸發(fā)及凝聚條件等不同可得到不同孔徑及孔徑分布的超濾膜。超濾膜一般為高分子分離膜，用作超濾膜的高分子材料主要有纖維素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。超濾膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纖維膜等形式，廣泛用于如醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、環(huán)境工程等。

（3）納濾膜（Nano Filtration Membrane，NF）。納濾（簡稱NF）介于反滲透和超濾膜之間，是近10年發(fā)展較快的一項(xiàng)膜技術(shù)，其推動(dòng)力仍是水壓。納濾膜的開發(fā)始于20世紀(jì)70年代，最初開發(fā)目的是用膜法代替常規(guī)的石灰法和離子交換法的軟化過程，所以納濾膜早期也被稱為軟化膜。目前國際上的納濾膜多半是聚酰胺復(fù)合膜，切割分子量100～1000。主要用于去除直徑為1 nm左右的溶質(zhì)粒子，對NaCl脫除率在80%左右。RO膜幾乎對所有的溶質(zhì)都有較高的脫除率，但NF膜只對特定的溶質(zhì)（如MgSO4）具有高脫除率。NF膜的最大特征是膜本體帶有電荷，這使它在很低操作壓力下（0.5 MPa）仍具有較高的脫鹽率。

納濾可應(yīng)用在石油平臺(tái)的廢水處理，石油平臺(tái)產(chǎn)生的廢水，經(jīng)處理后，廢水排出船外，石油送至岸上。要求排放水的有機(jī)物（TOC）含量必須＜48 mg/kg。許多海岸平臺(tái)采用重力沉降器、除沫器、氣浮等設(shè)備分離油和水。這些設(shè)備根據(jù)相分離原理實(shí)現(xiàn)分離。在大多數(shù)情況下，由于原水中溶解有機(jī)物含量過高，很難降低到允許的限度。

廢水中的低分子量羧酸主要是由水溶性有機(jī)物構(gòu)成。它不溶于二氯二氟甲烷（氟利昂），骨架上具有4個(gè)更大碳原子的羧酸溶于氟利昂。但具有4個(gè)更大碳原子的羧酸不溶于水。因而，所選擇的膜應(yīng)能去除C5～C10范圍內(nèi)的羧酸，以及去除其他水溶性有機(jī)物。C.Bartels采用直徑76 cm、循環(huán)式納濾裝置，在平臺(tái)溫度30～40℃、料液速率1.1 m/min、壓力1.3 MPa條件下進(jìn)行了試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果：由于C4和更大碳原子的羧酸溶于氟利昂，因此選用己酸作為模擬有機(jī)物。廢水中加入40 000 mg/kg的NaCl模擬鹽含量的影響。對這種模擬液膜的性能較差。但當(dāng)pH試液從初始3.3增高時(shí)，膜的選擇性和通量增加。pH=7時(shí)，膜的脫除率約60%，膜A的通量為151.4 L/d，膜B的通量為10 210 L/d。

（4）微濾膜（Millipore Filtration Membrane，MF）。屬于精密過濾，其基本原理是篩孔分離過程。微濾膜的材料分為有機(jī)和無機(jī)兩大類，有機(jī)聚合物有醋酸纖維素、聚丙稀、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。無機(jī)膜材料有陶瓷和金屬等。鑒于微孔濾膜的分離特征，微孔濾膜的應(yīng)用范圍主要是從氣相和液相中截留微粒、細(xì)菌以及其他污染物，以達(dá)到凈化、分離、濃縮的目的。能截留0.1～1 μm的顆粒。微濾膜允許大分子和溶解性固體（無機(jī)鹽）等通過，但會(huì)截留住懸浮物、細(xì)菌及大分子量膠體等物質(zhì)。微濾膜的運(yùn)行壓力一般為0.07～0.7 MPa。

（5）膜生物反應(yīng)器（Membrane Bioreactor，MBR）技術(shù)。MBR是膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)活性污泥法相結(jié)合的新型污水處理技術(shù)。一般中水處理工藝出水中的病菌、病毒數(shù)量多，水質(zhì)不穩(wěn)定，消毒劑用量大。在生物反應(yīng)器內(nèi)放置0.02 μm的微/超濾膜，可過濾截留全部膠體污染物質(zhì)與細(xì)菌、大部分病毒，并通過活性污泥消化分解污染物質(zhì)，膜產(chǎn)水優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定，只需較少的消毒劑用量就能消滅剩余的病毒：如排入城市污水處理廠也將顯著減輕殘余消毒劑對生物處理系統(tǒng)的破壞作用。優(yōu)越的處理性能使MBR在工程應(yīng)用中取得了相當(dāng)大的成績，但要在應(yīng)用中進(jìn)一步提高競爭力和擴(kuò)大市場份額，仍面臨著諸多挑戰(zhàn)。

提升膜材料和膜組件性能。進(jìn)一步開發(fā)壽命長、強(qiáng)度好、抗污染、價(jià)格低的膜材料，對膜組件的研究應(yīng)朝著處理能力大、能耗低的方向發(fā)展。膜污染及其控制策略。利用分子生物學(xué)、顯微可視化方法等深入研究膜污染機(jī)理，探索更為有效、簡便的方法以控制和減緩膜污染的發(fā)生與發(fā)展。

MBR的經(jīng)濟(jì)性。與傳統(tǒng)工藝相比，MBR費(fèi)用仍偏高，需進(jìn)一步降低其能耗以增強(qiáng)MBR的競爭力，因此需加強(qiáng)對MBR經(jīng)濟(jì)性的研究（如能耗、清洗費(fèi)用、勞動(dòng)力成本等）。擴(kuò)大MBR的處理規(guī)模和應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是對高濃度污水和難降解廢水的處理，解決MBR用于大規(guī)模工程項(xiàng)目中出現(xiàn)的新問題。

膜組件的更換與標(biāo)準(zhǔn)化。除新建項(xiàng)目外，已有MBR污水處理項(xiàng)目中膜組件的更換，將進(jìn)一步拉動(dòng)MBR市場的發(fā)展。以每年的市場增長率為10%（新建項(xiàng)目）、膜組件的平均使用壽命為5年計(jì)，膜組件的更換最終將占到每年膜銷售量的40%。為進(jìn)一步降低膜的成本費(fèi)用，提高M(jìn)BR工藝的經(jīng)濟(jì)性和競爭力，有必要對MBR的膜組件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。

（6）連續(xù)膜過濾（Continuous Membrane Filtration，CMF）技術(shù)。連續(xù)膜過濾（CMF）深度水處理系統(tǒng)是為中水回用設(shè)計(jì)，CMF技術(shù)采用獨(dú)特結(jié)構(gòu)的中空纖維膜元件和氣水雙洗工藝。城市污水與一般有機(jī)工業(yè)廢水經(jīng)二級生化處理后，再經(jīng)CMF技術(shù)可去除細(xì)菌、微生物和懸浮物等雜質(zhì)，凈化后的水清澈透明。CMF中水工藝設(shè)備系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)處理水量大小進(jìn)行組合；系統(tǒng)自動(dòng)化控制程度高，可以降低勞動(dòng)力成本，降低運(yùn)行費(fèi)用。以日處理回用10 000 m3二級生化出水為例，總投資成本為200～400元/（m3/日）、運(yùn)行費(fèi)用為0.35～0.55元/m3、年節(jié)省費(fèi)用（按水價(jià)2.8元/m3）為50萬元左右、靜態(tài)投資回收期＜1年。CMF中水工藝設(shè)備的膜過濾通量大，系統(tǒng)抗污染性能強(qiáng)。適用于污水處理廠二級生化出水的再生回用，同時(shí)也可用于地表水、工業(yè)冷卻水過濾作中水用途。適宜應(yīng)用于城市污水處理廠中水直接生產(chǎn)。

二、膜材料

膜材料作為膜分離技術(shù)的核心越來越受到人們的關(guān)注。最早的分離膜材料是纖維素及其衍生物，近年來，各種高性能纖維素及高分子有機(jī)聚合物膜材料的開發(fā)層出不窮，并出現(xiàn)了新型的陶瓷、多孔玻璃、氧化鋁等無機(jī)膜材料和有機(jī)-無機(jī)混合膜材料。為了更好地發(fā)揮膜技術(shù)的優(yōu)勢，分離膜材料成為近年來研究的熱點(diǎn)。

1.新型膜材料

（1）金屬膜。國外新研制的金屬膜采用不對稱結(jié)構(gòu)，以粗金屬粉末作支撐材料，以同種合金的細(xì)粉末噴涂作有效濾層（厚度＜200 μm），其孔徑分布集中在 1～2 μm，屬微濾（MF）范圍，顆粒物難以進(jìn)入濾膜內(nèi)部堵塞濾道而滯留在膜表面，形成表面過濾。與傳統(tǒng)多孔燒結(jié)金屬濾材相比，不對稱金屬膜濾通量高3～4倍，壓降較小，反沖洗周期長達(dá)6～8個(gè)月且反沖效果較好。

（2）有機(jī)-無機(jī)混合膜。制造有機(jī)-無機(jī)混合膜，使之兼具有機(jī)膜及無機(jī)膜的長處。無機(jī)礦物顆粒（如二氧化鋯）摻入有機(jī)多孔聚合物（如聚丙烯腈）網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中形成的有機(jī)-無機(jī)礦物膜，具有機(jī)膜的柔韌性及無機(jī)膜的抗壓性能、表面特性，可顯著提高表面孔隙率及通量。填料類型、粒徑、比表面積對膜性能均有影響。

（3）新型有機(jī)膜。大連理工大學(xué)研究開發(fā)出一種新型含二氮雜萘銅結(jié)構(gòu)類雙酚單體（DHPZ），該單體具有芳環(huán)雜非共平面扭曲結(jié)構(gòu)，由其合成的含二氮雜萘銅結(jié)構(gòu)的聚芳醚銅（PPEK）和聚芳醚砜（PPES）具有耐高溫、可溶解的綜合性能。

2.膜材料的改性

纖維素是最早應(yīng)用的膜材料，纖維素及其衍生物作為分離膜材料具有來源廣泛、價(jià)格低廉、制膜工藝簡單、成膜性能良好、成膜后選擇性高、親水性好、透水量大、機(jī)械強(qiáng)度高、孔徑分布窄和使用壽命長等突出優(yōu)點(diǎn)。但是這類膜也存在一些不容忽視的缺點(diǎn)，如目前使用最為廣泛的乙酸纖維素膜（CA）存在pH適用范圍小、不耐高溫、不耐微生物腐蝕、易生物降解、抗化學(xué)腐蝕性差、易被酸堿水解、抗壓實(shí)性差、易被壓密等缺點(diǎn)。為了充分發(fā)揮纖維素及其衍生物膜材料的優(yōu)點(diǎn)，克服其缺點(diǎn)，人們對其進(jìn)行了大量的改性研究，并開發(fā)出一些新型的高分子膜材料。

從20世紀(jì)80年代初開始，采用耐熱性、耐化學(xué)穩(wěn)定性、耐細(xì)菌侵蝕和較好機(jī)械強(qiáng)度的特種工程高分子材料作為膜材料，克服了用纖維素類材料所制膜易被細(xì)菌侵蝕、不適合酸堿清洗液洗、不耐高溫和機(jī)械強(qiáng)度較差等弱點(diǎn)。先后出現(xiàn)了聚砜（PSF）、聚丙烯腈（PAN）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚醚酮（PEK）、聚醚砜（PES）等多種特種工程高分子材料，這些材料的出現(xiàn)使得膜的品種和應(yīng)用范圍大大增加。有機(jī)膜雖然耐高溫、耐酸堿、耐細(xì)菌腐蝕，但制出的膜針孔很多，不易制出截留分子量小、透水速度高的膜產(chǎn)品，且由于特種工程高分子材料具有較強(qiáng)的疏水性，用這些材料制成的膜表面親水性差，在實(shí)際使用中，由于被分離物質(zhì)在疏水表面產(chǎn)生吸附等原因，易造成膜污染，其后果是帶來膜通量明顯下降、膜使用壽命縮短、生產(chǎn)成本增加等一系列問題，成為膜技術(shù)進(jìn)一步推廣應(yīng)用的阻礙。因此，若要保持特種工程高分子材料耐熱性、耐化學(xué)穩(wěn)定性、耐細(xì)菌侵蝕和較高的機(jī)械強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，又要克服其疏水、易造成膜污染的缺點(diǎn)，就必須對膜材料進(jìn)行改性。高分子分離膜材料的親水改性主要有化學(xué)改性和物理改性兩種方法，化學(xué)改性可以通過膜材料化學(xué)改性和膜表面化學(xué)改性來實(shí)現(xiàn)；物理改性即高分子膜材料的物理共混，也可以改善膜材料的親水性能。膜的改性，增大膜的透水量，尤其是在膜表面引入親水性基團(tuán)是解決問題的關(guān)鍵。提高膜的親水性，則膜的透水量變大，但親水性過高后，膜不僅易溶解，而且會(huì)失去機(jī)械強(qiáng)度。因此，巧妙地平衡膜的親水性和疏水性是制作膜的關(guān)鍵。近年來研究的高分子膜的改性方法有等離子體改性法、表面活性劑改性法、紫外輻照法、高分子合金法和表面化學(xué)反應(yīng)法等。

（1）等離子體法。等離子體改性的原理是利用離子體中富集的各種活性粒子，如離子、電子、自由基、激發(fā)態(tài)原子或分子等轟擊高分子材料的表面，使表面形成活性自由基，利用活性自由基引發(fā)功能性單體使之在表面聚合或接枝到表面。利用等離子體處理疏水性較強(qiáng)的膜材料，可以提高膜表面的能量，同時(shí)也可方便地使膜表面帶上羰基、羥基等極性基團(tuán)，以增強(qiáng)膜表面的極性而對材料本體損傷較小。與其他改性方法相比，等離子體技術(shù)有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：具有較高的能量密度；能夠產(chǎn)生活性成分，從而可快速、高效地引發(fā)通常條件下不能或難以實(shí)現(xiàn)的物理化學(xué)變化；能賦予改性層表面各種優(yōu)異性能；改性層的厚度極?。◣准{米到數(shù)百納米）；基體的整體性質(zhì)不變；不產(chǎn)生大量副產(chǎn)品和廢料，無環(huán)境污染等。邢丹敏用氧等離子體照射改性聚氯乙烯（PVC）超濾膜，PVC經(jīng)過等離子體處理以后，膜表面生成的含氧基團(tuán)主要是-COOH-及含羰基化合物（-COO-），表面接觸角明顯減小，入射功率為30 W，處理時(shí)間為115 min，預(yù)抽氣壓為1133 Pa，工作氣壓為26 166 Pa時(shí)，膜的截留特性保持不變，純水通量可增加10倍。

（2）表面活性劑法。表面活性劑在膜表面的吸附改性，是利用表面活性劑的極性或親媒性顯著不同的官能團(tuán)在溶液與膜的界面上形成選擇性定向吸附，使界面的狀態(tài)或性質(zhì)發(fā)生顯著變化，從而達(dá)到改性目的。表面活性劑具有帶電特性，不僅可提供親水性的膜表面，而且表面活性劑在膜表面的吸附會(huì)增大膜的初始通量，同時(shí)降低使用過程中通量的衰減和蛋白質(zhì)在膜表面的吸附。陸曉峰等人在研究中分別選用了非離子型、陰離子型和兩性離子的表面活性劑對聚砜超濾膜進(jìn)行改性，結(jié)果表明；用表面活性劑對膜改性后，膜親水性增強(qiáng)，通量都比未改性膜有不同程度的提高；采用不同類型表面活性劑的改性效果優(yōu)劣順序?yàn)?；非離子型表面活性劑，離子型表面活性劑，兩性離子表面活性劑。但也發(fā)現(xiàn)隨過濾時(shí)間的延長，表面活性劑逐漸脫落，通量下降。

（3）紫外輻照法。輻照激發(fā)是在輻射能的作用下使膜的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，分子鍵斷裂，產(chǎn)生一些親水性基團(tuán)，如羰基、乙烯基等。這些親水性基團(tuán)的增加使膜表面的親水性基團(tuán)增多，通量增多，但截留率和膜強(qiáng)度略有下降。輻照接枝聚合反應(yīng)是通過γ射線、電子束、紫外線等高能輻射使聚合物分子鏈產(chǎn)生自由基，再通過接枝聚合反應(yīng)的方法在膜表面得到親水性基團(tuán)，對制備親水性膜是一種行之有效的方法。陸曉峰等將PVDF干膜經(jīng)Co260γ源輻照，在PVDF分子鏈上產(chǎn)生自由基，苯乙烯基單體與之聚合接枝到PVDF膜上，形成一定長度的支鏈，再經(jīng)磺化反應(yīng)，將苯乙烯基轉(zhuǎn)化成具有磺酸基團(tuán)的苯環(huán)。試驗(yàn)表明，提高輻照劑量、延長接枝反應(yīng)時(shí)間，可提高接枝率。適當(dāng)提高磺化反應(yīng)溫度和延長磺化反應(yīng)時(shí)間，可增加膜的交換容量。改性后的聚偏氟乙烯超濾膜，截留率提高，污染程度下降，親水性增強(qiáng)。

（4）高分子合金法。高分子合金材料由多種高分子混合而成，通過共混改性，形成一種新的高分子多成分系統(tǒng)材料，不僅可保留原有材料的優(yōu)良性能，還可克服原有材料的各自缺陷，并產(chǎn)生原有材料所沒有的優(yōu)異性能。改性后的聚砜/聚丙烯酰胺合金膜具有良好的耐溶劑性能和耐壓性能，適用于非水體系的分離，小試結(jié)果表明，其具有一定的滲透通量和截留效果。在PVC分子上導(dǎo)入親水基團(tuán)，對PVC材料進(jìn)行物理改性，即PVC材料合金化，方法簡單易行，調(diào)節(jié)幅度大，有著廣闊的應(yīng)用前景。以不銹鋼金屬纖維燒結(jié)氈作基材，對一定濃度的PVA進(jìn)行縮醛改性，制備的金屬-改性PVA親水分相膜，用其處理含油乳化廢水，具有操作壓力小、處理量大和除油效果好等優(yōu)點(diǎn)。

（5）表面化學(xué)反應(yīng)法。表面化學(xué)反應(yīng)是在膜的表面引入另一種基團(tuán)，在表面反應(yīng)的作用下改變膜的缺點(diǎn)。如表面磺化反應(yīng)是通過引入具有負(fù)電荷的SO3-來改變膜的親水性。目前，在膜改性中磺化反應(yīng)是應(yīng)用最多的，如磺化聚砜、磺化聚醚砜、磺化聚苯醚等。用磺化材料制得的膜親水性好，且抗污染性能有所提高。

（6）其他改性方法。還有其他的一些膜材料改性方法，如添加劑改性，添加劑使膜表面結(jié)構(gòu)永久性改變，并使膜親水性增強(qiáng)，不易污損。這種膜的通量高、液體相容性好，穩(wěn)定性比市場上其他膜高4倍以上，不需經(jīng)常清洗，特別適于原水預(yù)處理以減少用氯量，對病毒的去除率達(dá)到70%～78%以上，對細(xì)菌的去除率更高。

英國Kalsep公司在聚醚砜中加入低沾污添加劑化學(xué)改性制得一種廣適性低沾污膜，生產(chǎn)的Kalmen系列低沾污改性聚醚砜膜及成套設(shè)施已投放市場。也可用其他聚合物作添加劑，形成親水性水平不同的膜，如水溶性聚乙烯吡咯烷酮添加劑能使聚砜膜具有親水特性。此外，還可以在輻照改性中引入其他物質(zhì)，如Stevens等人將水解明膠經(jīng)紫外光照射固定到聚砜膜表面所得到的新膜，其通量及抗污損能力亦顯著提高。

三、國內(nèi)高性能水處理膜材料上市公司

膜材料板塊的上市公司包括裕興股份（300305）、康得新（002450）、滄州明珠（002108）、東材科技（601208）、碧水源（300070）、萬邦達(dá)、中電環(huán)保、維爾利、巴安水務(wù)、津膜科技等。其中，從事膜生產(chǎn)的企業(yè)主要是碧水源（MBR抗污染膜）、津膜科技（深度處理、及海水淡化），此外，還有南方匯通下屬的時(shí)代沃頓公司（苦咸水淡化）。

涉及的膜材料領(lǐng)域包括：高性能水處理膜材料（高性能反滲透膜材料，應(yīng)用于海水淡化等；高通量納濾膜材料，應(yīng)用于地下水制備飲用水等；MBR專用膜材料，應(yīng)用于大型市政污水處理等）。面向過程工業(yè)的特種分離膜材料：高性能陶瓷膜及膜反應(yīng)器，應(yīng)用于工業(yè)高精度分離等；氣體分離膜材料，應(yīng)用于開發(fā)高純氣體等；氣體凈化膜材料，應(yīng)用于高溫氣體凈化等；滲透汽化膜材料，應(yīng)用于溶劑分離等。離子交換膜材料：全氟離子交換膜，應(yīng)用于氯堿行業(yè)等；固體氧化物燃料電池膜材料，應(yīng)用于燃料電池等；雙極膜和擴(kuò)散滲析膜，應(yīng)用于廢酸堿處理等。

1.碧水源（300070）

碧水源成立于 2001年 7月，并于2010年4月在創(chuàng)業(yè)板上市，是至今創(chuàng)業(yè)板募集資金最多的企業(yè)，公司依托自身先進(jìn)的膜生物技術(shù)，為客戶提供污水處理和和資源化整體解決方案，并擁有較強(qiáng)的品牌與資金實(shí)力，在自主創(chuàng)新與業(yè)務(wù)發(fā)展走在國際同行業(yè)前列，成為我國環(huán)保新型產(chǎn)業(yè)的龍頭企業(yè)。

公司從事的主營業(yè)務(wù)是作為MBR技術(shù)整體解決方案提供商，為客戶一攬子提供應(yīng)用MBR技術(shù)建造污水處理廠或再生水廠的整體技術(shù)解決方案，主要業(yè)務(wù)領(lǐng)域是城市污水處理與再生利用，同時(shí)還承擔(dān)新農(nóng)村建設(shè)及水源保護(hù)區(qū)水環(huán)境治理等業(yè)務(wù)。

公司經(jīng)過多年不斷的技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新，已在國際公認(rèn)的MBRR工藝技術(shù)、膜組器設(shè)備技術(shù)和膜材料制造技術(shù)3大關(guān)鍵領(lǐng)域，全面擁有核心技術(shù)與知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并成功地投入了商業(yè)化應(yīng)用，關(guān)鍵性的核心技術(shù)處于行業(yè)領(lǐng)先水平。公司與清華大學(xué)等合作研發(fā)的"低能耗膜--生物反應(yīng)器污水資源化新技術(shù)與工程應(yīng)用"獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。公司研發(fā)的污水資源化膜生物反應(yīng)器（MBRU）榮獲“國家自主創(chuàng)新產(chǎn)品證書”；MBR-120型成套膜組器和節(jié)能降耗大型膜生物反應(yīng)器組器，先后榮獲“國家重點(diǎn)新產(chǎn)品證書”；公司膜生物反應(yīng)器技術(shù)核心設(shè)備產(chǎn)業(yè)化研發(fā)榮獲“國家火炬計(jì)劃項(xiàng)目證書”；公司承建的北京密云再生水廠工程榮獲“國家重點(diǎn)環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)示范工程”。為促進(jìn)公司業(yè)務(wù)發(fā)展，公司研發(fā)費(fèi)用逐年增加，占營業(yè)收入的比例也相應(yīng)提高。

在研發(fā)與自主創(chuàng)新方面，公司在超/微濾膜制造技術(shù)、新一代節(jié)能降耗、新型膜組組器設(shè)備技術(shù)、MBR與 CMF應(yīng)用工藝技術(shù)等以膜技術(shù)為核心的技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域進(jìn)一步取得進(jìn)展，并處于行業(yè)領(lǐng)先地位。同時(shí)，公司開始利用自身的技術(shù)進(jìn)入工業(yè)污水領(lǐng)域，形成了綜合技術(shù)實(shí)力。另外，公司作為牽頭人承擔(dān)了國家水專項(xiàng)、863等多個(gè)國家級科研項(xiàng)目，成功實(shí)現(xiàn)了公司研發(fā)方向與國家科研規(guī)劃的完全融合；在膜材料生產(chǎn)方面展，公司在北京懷柔基地繼續(xù)擴(kuò)大產(chǎn)能、在昆明開建新的基地，并在無錫與日本三菱麗陽株式會(huì)社成立合資企業(yè)生產(chǎn)膜材料，以滿足公司日益增長的市場需求。公司目前已成成為全球最大的超/微濾膜制造商之一，并實(shí)現(xiàn)了用膜的完全自給；同時(shí)，公司在管理、品牌、人力資源等領(lǐng)域均取得進(jìn)展，公司的管理水平不斷提升，員工數(shù)量大幅增加，公司品牌已成為行業(yè)內(nèi)的著名品牌。

碧水源承建工程中的自產(chǎn)膜均來自北京碧水源膜科技公司，年產(chǎn)能合計(jì)230萬平米。公司承建的污水一體化處理工程，已實(shí)現(xiàn)膜材料的完全自給。湖南碧水源（100萬平米）、無錫麗陽（超濾膜100萬平米）、內(nèi)蒙古東源水務(wù)（超微濾膜100萬平米）公司先后成立，均設(shè)計(jì)建設(shè)膜生產(chǎn)線。

2.津膜科技（300334）

2012年07月05日上市，從事超,微濾膜及膜組件的研發(fā),生產(chǎn)和銷售,并以此為基礎(chǔ)向客戶提，供專業(yè)膜法水資源化整體解決方案，包括技術(shù)方案設(shè)計(jì),工藝設(shè)計(jì)與實(shí)施,膜單元裝備集成及系統(tǒng)集成,運(yùn)營技術(shù)支持與售后服務(wù)等.作為國內(nèi)最早從事膜法水處理相關(guān)設(shè)備制造的企業(yè)之一，津膜科技在技術(shù)儲(chǔ)備、不同類型項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)上較為豐富。

公司膜法水處理業(yè)務(wù)范圍已從污水處理及回用（市政污水處理及回用、工業(yè)廢水處理及回用）逐步擴(kuò)展到給水凈化、海水淡化領(lǐng)域和少量工業(yè)特種分離領(lǐng)域。公司為國內(nèi)膜法水處理領(lǐng)先企業(yè)。目前公司擁有溶液法中空纖維膜年產(chǎn)能百萬平方米。公司的核心競爭優(yōu)勢在于擁有完整的膜制造和膜應(yīng)用技術(shù)體系，包括：系列化的配方技術(shù)和紡絲技術(shù)（溶液紡絲、熔融紡絲、涂覆紡絲）、系列化的膜應(yīng)用技術(shù)（CMF、SMF、MBR、TWF）以及上述工藝技術(shù)的耦合技術(shù)。藉此，公司膜法水處理已在市政污水/工業(yè)廢水處理、市政/工業(yè)給水凈化、海水淡化等領(lǐng)域積累了豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)與領(lǐng)先的市場份額，如公司的已建和在建市政污水處理規(guī)模每日40萬噸、市政給水凈化規(guī)模每日11萬噸，分別約占國內(nèi)膜法水處理總規(guī)模的21%、10%。

膜法水處理資源化技術(shù)出眾，應(yīng)用前景廣闊。隨著污水排放與給水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的日益提高，膜法水資源化技術(shù)因具有處理過程自動(dòng)化、出水水質(zhì)高且穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，逐漸成為水資源化主流技術(shù)之一。目前全球膜組件、膜工程的市場規(guī)模約達(dá)110億美元、400億美元，國內(nèi)膜組件及膜工程市場規(guī)模約達(dá)320億元。在近期我國明確提出水資源開發(fā)利用控制、用水效率控制和水功能區(qū)限制納污“三條紅線”的2030年水資源管理主要目標(biāo)推動(dòng)下，預(yù)計(jì)我國膜市場年均增長25%～30%。

公司建設(shè)年產(chǎn)135萬平方米復(fù)合熱致相分離法高性能PVDF中空纖維膜產(chǎn)業(yè)化、日處理量135萬噸的海水淡化預(yù)處理膜及成套裝備產(chǎn)業(yè)化、技術(shù)研發(fā)中心及營銷網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等項(xiàng)目。

截至目前，津膜科技已投產(chǎn)的膜生產(chǎn)線年產(chǎn)能為110萬平米，生產(chǎn)的膜同時(shí)用于工程項(xiàng)目自用及外銷。公司在建產(chǎn)能包括復(fù)合熱致相分離法高性能PVDF中空纖維膜生產(chǎn)線（135萬平米）、溶液法中空纖維膜生產(chǎn)線（180萬平米），目前產(chǎn)品已出口銷售。同時(shí)，公司在積極研發(fā)海水淡化相關(guān)反滲透膜等。

3.南方匯通（000920）

旗下公司貴陽沃頓申報(bào)的抗污染符合反滲透膜及組件產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，成為2011年全國16個(gè)獲得中央資金支持的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)（節(jié)能環(huán)保）項(xiàng)目之一，抗污染反滲透膜及組件產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，是在863計(jì)劃課題成果基礎(chǔ)上鏈接的產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，項(xiàng)目的實(shí)施將推進(jìn)國產(chǎn)反滲透膜市場占有率及拓展環(huán)保應(yīng)用領(lǐng)域等方面的步伐。

北京時(shí)代沃頓科技公司（占42%）及其控股子公司貴陽時(shí)代沃頓科技公司（占95%）主營復(fù)合反滲透膜生產(chǎn)，其膜元件產(chǎn)品可用于海水淡化等水處理工程。北京時(shí)代沃頓由公司與南車集團(tuán)株洲電力機(jī)車研究所共同組建，是國內(nèi)規(guī)模最大，技術(shù)最強(qiáng)的復(fù)合反滲透膜生產(chǎn)廠商。目前擁有反滲透膜產(chǎn)能300萬平米，年產(chǎn)量超280萬平米。占據(jù)海水淡化反滲透膜市場4%～5%份額，占全國國內(nèi)企業(yè)供給量的50%。

北京時(shí)代沃頓公司全套引進(jìn)美國復(fù)合膜大規(guī)模生產(chǎn)線和工業(yè)化工藝技術(shù)，通過全面對膜生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行消化，吸收，提高和創(chuàng)新，使得時(shí)代匯通直接進(jìn)入反滲透膜生產(chǎn)的相當(dāng)高的技術(shù)層次。公司旗下的VONTRON反滲透膜產(chǎn)品已通過美國NSF認(rèn)證，廣泛應(yīng)用于海水淡化，飲用水純化，污水凈化，濃縮提純等領(lǐng)域，并遠(yuǎn)銷海外。2012年9月4日，科技部，發(fā)改委發(fā)布《海水淡化科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》，控股子公司貴陽沃頓所生產(chǎn)的復(fù)合反滲透膜為膜法海水淡化的關(guān)鍵核心部件之一，《規(guī)劃》的實(shí)施可能對貴陽沃頓的外部市場環(huán)境產(chǎn)生積極影響。